碳纖維布加固破壞原理及施工工藝
據了解碳纖維布加固技術在90年代在我國建筑工程和橋梁隧道工程領域中開始被應用，在早期其加固費用昂貴，碳纖維布加固技術的發(fā)展被限制，隨著我國科技實力的不斷發(fā)展，碳纖維布加固的造價不斷降低，使的碳纖維布加固技術日益成熟，其應用領域不斷增大，讓碳纖維材料在工程應用領域中得到了全面推廣。
碳纖維布加固混凝土柱：
采用碳纖維布對混凝土進行加固，其原理是利用了碳纖維的高抗拉強度和對混凝土的約束作用，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高混凝土柱的極限承載力和壓縮能力。
碳纖維布加固混凝土梁：
根據實驗研究成果，碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種：
1、界限破壞，當碳纖維和鋼筋的配置率適當，在受壓混凝土達到極限應變的時候，受拉區(qū)纖維剛好達到極限強度，此時材料的強度得到充分發(fā)揮，截面的延性也達值；
2、適筋破壞，鋼筋受拉屈服，受壓區(qū)混凝土被壓壞，碳纖維未達到極限應變；
3、少筋破壞，受拉鋼筋先達到屈服，然后碳纖維片材超過極限拉應變，并達到極限狀態(tài)而被拉壞，而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞；
4、超筋破壞，加固量過大，受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土被壓壞；
5、粘接破壞，在達到正截面極限承載力前，碳纖維片材與混凝土產生剝離破壞。
與此同時，碳纖維布加固在工程中已經有了很多的應用，碳纖維布在上海證券交易所加固工程以及清華附屬中學等加固改造工程中得到了大范圍使用。在這些工程中它們所有的一個共同病害就是混凝土結構出現裂縫，為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產生氧化，從而導致銹蝕，應對裂縫進行修補。對裂縫進行修補過后，在采用碳纖維布進行加固，大致過程如下：
1、首先按照圖紙要求進行定位放線；
2、采用硬毛刷對混凝土表面進行清理并將轉角處打磨成圓弧狀；
3、按設計要求裁剪碳纖維布；
4、涂抹底膠，粘貼碳纖維布，并沿著單向多次刮壓，涂刷面膠，并對碳纖維布進行防護；
5、待膠固化后，對粘貼碳纖維布進行驗收。
總而言之，碳纖維布加固技術與傳統(tǒng)的增大截面加固法、粘鋼加固法等相比，碳纖維布加固法具有抗拉強度高，耐腐蝕性好、自重輕、施工便捷等優(yōu)點，為結構安全保駕護航。與此同時，碳纖維布加固除了對開裂的梁板進行加固處理之外，還可在戶型改造工程、房屋加層工程、地下室改造工程以及古建筑的修復工程中應用。

碳纖維布加固每平方多少價錢？
伴隨著社會的前進，建筑物也越來越多了，建筑物在進過幾十年的風吹雨打，不管是建筑的外表仍是內部結構都會呈現損壞，這個就需要我們隊建筑物進行改造加固了，在我國的建筑物的發(fā)展史上，改造加固中運用的資料也是那幾種，知名品牌，巧力牌粘鋼膠、碳纖維布、碳纖維膠、植筋膠、高強度化學錨栓。
下面我就做為小編為我們來介紹一下：
1、懸臂橋墩角隅處的裂縫(因為部分應力引起)。
以上可采用刻槽關閉或鑿槽嵌補方法，加配鋼筋修補法，鋼板張貼修補裂縫，外表噴漿修補裂縫，用柔性外表關閉法修補裂縫，灌漿關閉裂縫修補法等。
2、墩臺網狀裂縫(因為混凝土縮短枯燥引起或混凝土內部水化熱和外部氣溫的溫差及日氣溫改變影響和日照影響而發(fā)生的溫度拉應力)。
3、墩臺身的水平裂縫(多為混凝土灌輸不良所引起)
4、翼墻和前墻開裂的裂縫(往往因為墻間的填土不良。凍脹或底層承載力不足，引起下沉或外傾而發(fā)生開裂)。
6、雙柱式橋墩下承臺的豎向裂縫(因為樁基下沉不均勻或部分應力所形成的)。
5、由支承墊石從下向上發(fā)展的裂縫(主要是因為墩臺帽在支承墊石下未安置鋼筋所形成的或可能受到較大的沖擊力)。
7、橋墩墩帽順橋軸線橫貫墩帽的水平裂縫(主要是部分應力所形成的，因梁和活載的作用力集中地經過支座傳至橋墩，使其周圍墩頂其他部位發(fā)生拉應力)。
8、從根底向上發(fā)展至墩臺上部的裂縫(根底松軟發(fā)生不均勻沉降形成)。
9、鑲面石杰出的裂縫(因為鑲面石與墩臺連接不良所引起)。
10、墩臺蓋梁自上而下的筆直裂縫(樁基下沉不均勻而引起蓋梁上的不均勻受力)。
11、支承相鄰不等高的墩蓋梁、雉墻上的豎向裂縫(因為部分應力所形成的)。

碳纖維布加固技術的優(yōu)勢在哪？
碳纖維布加固技術的優(yōu)勢
在我國，各類橋梁及房屋建筑結構的維修、加固、改造已經成為建設工程的側重點。目前國內常用的加固方法主要有纖維布復合材料加固、粘鋼板、擴大截面等方法，其中FRP復合材料加固法具有非常明顯的優(yōu)勢，并且具有良好的經濟效益，在結構工程中得到了廣泛的應用。在目前的FRP材料加固市場中，碳纖維占的比例多。
碳纖維布纖維方向分為單向和雙向2種，其中以單向布應用為主。碳纖維布具有高的強度重量比和剛度重量比率、良好的抗疲勞性及高的耐久性、耐腐蝕、熱膨脹系數低等特點。碳纖維布加固技術的優(yōu)勢主要體現在：高強高效，可設計性強；基本不改變原結構外觀，不會對原結構造成損害；運輸儲存、施工更方便、快捷，容易保證施工質量而且后期維護費用低；其化學結構穩(wěn)定，在耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等方面更加突出。但應用此法進行加固時，應充分考慮纖維的方向布置，合理的材料連接方式、連接尺寸、連接位置粘結材料的性能指標。尤其是施工過程的質量控制，一定要按正常的施工程序進行，否則會影響加固效果。
碳纖維布施工中應注意的事項：
1.施工宜在5℃以上環(huán)境溫度條件下進行，并應符合配套樹脂的施工使用溫度。當環(huán)境溫度低于5℃時，應使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。
2.在表面處理和粘貼碳纖維布前，應按加固設計部位放線定位。
3.樹脂配制時應按產品使用說明規(guī)定的配比稱量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌所用的容器內不得有油污及雜質。宜根據現場實際溫度決定樹脂的每次拌合量，并嚴格控制使用時間。
4.粘貼前板底首先要打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質，直至完全露出結構新面，混凝土表面應清理干凈并保持干燥；鋼筋露出部位須做防銹處理，如損壞程度嚴重，須采取其它措施，以確保安全；轉角粘貼處要進行倒角處理打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應小于20mm。
5.按比例準確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調和量在可使用時間內用完，超過時間的不能使用，以確保粘接質量；底膠硬化后，在表面有凸起部分時，要用磨光機或砂紙打光。
6.粘貼碳纖維布時要從中間向兩側進行粘貼，可避免施工時產生氣泡影響加固效果。
7.碳纖維布配套樹脂的原料應密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。
8.樹脂的配置和使用場所，應保持通風良好，現場施工人員應根據使用樹脂材料采取相應的勞動保護措施。
9.涂刷碳纖維漆必須等樹脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用環(huán)氧樹脂砂漿作細部找平后再涂刷碳纖維漆。
10.碳纖維布的施工應由熟悉施工工藝的專業(yè)施工隊伍完成，并應精心組織、精心施工。

碳纖維布（CFRP）加固修補結構技術是一種新型的結構加固技術，它是利用樹脂類粘結材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達到對結構及構件加固補強的目的。
工藝原理
加固機理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類粘結劑粘結于混凝土構件的表面，膠結材料作為它們之間的剪力連接媒介，形成新的復合體，使增強貼片與原有鋼筋共同作用，增大了結構抗拉及抗剪能力，可有效提高結構的強度，延性及抗裂性。利用碳纖維布良好的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。
材料
CFRP加固修補混凝土結構所用材料主要為碳纖維布與粘貼用樹脂。
1、碳纖維布的抗拉強度應按纖維的凈截面面積計算，凈截面面積取碳纖維布的計算厚度乘以寬度。碳纖維布的計算厚度取碳纖維布的單位面積質量除以碳纖維密度。單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。在施工質量有可靠保證時，單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量可提高到600g/㎡。
2、粘結劑要有足夠的粘結性能，工藝過程中各部位所使用的環(huán)氧樹脂膠結材料的種類、型號，應根據施工時的溫度、濕度進行選擇。應正確掌握主劑和固化劑的配比，使?jié)B透性、粘稠度、固化速度等方面能滿足不同季節(jié)施工的需要。采用碳纖維片材對混凝土結構加固時，應采用與碳纖維片材配套的底層樹脂、找平材料、浸漬樹脂或粘結樹脂。
3、在受彎加固和受剪加固時，被加固的混凝土結構構件，其現場實測混凝土強度等級不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于1.5MPa。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時，混凝土強度等級不應低于C10。
4、主要機具：角向磨光機、砂紙、剪刀、鑿子、榔頭、臺秤、卷尺、水平儀、鉛錘、滾筒、刮板、攪拌容器、橡膠抹子、滾洞刷子、攪拌器、防護眼鏡、橡膠手套、口罩等。
特點
1、材料高強高效，便于加工成多種尺寸，適用面廣，質量易保證。
2、施工便捷，工效高，沒有濕作業(yè)，不需現場固定設施，施工占用場地少。
3、耐腐蝕及耐久性能。
4、自重較輕，加固修補后，基本不增加原結構自重及原構件尺寸。
適用范圍
1、適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。
2、基層混凝土的強度等級不低于C15，長期使用的環(huán)境溫度不高于60℃的鋼筋混凝土結構，都可采用碳纖維加固施工工法加固、補強。
施工準備
1、應認真閱讀設計施工圖。在進行混凝土表面處理和粘貼碳纖維布前，應按加固設計部位放線定位。
2、應根據施工現場實際情況和加固構件混凝土的補強荷載要求，制定相應施工方案和施工計劃。
3、應對所使用的碳纖維布、配套樹脂、機具等做好施工前的物質準備工作。
4、進場后的碳纖維布、配套樹脂應抽樣送檢，合格后方可施工。
5、施工宜在環(huán)境溫度為5℃以上的條件下進行，并應符合配套樹脂要求的施工使用溫度。當環(huán)境溫度低于5℃時，應采用適用于低溫環(huán)境的配套樹脂或采取升溫措施。
工藝流程及操作要求
工藝流程為卸荷→構件表面處理→涂底膠→找平→粘貼→保護。
1、卸荷：加固前應對所加固的構件盡可能卸荷。
2、構件表面處理
2.1 將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈并達到結構密實部位。
2.2 檢查外露鋼筋是否銹蝕，如有銹蝕，需進行必要處理。
2.3 對經過剔鑿、清理和露筋的構件殘缺部分，用高于原構件混凝土強度的環(huán)氧砂漿進行修補、復原、達到表面平整。
2.4 應按設計要求對裂縫進行灌漿或封閉處理：縫寬小于0.20mm 的裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面涂抹密閉；大于或等于0.20mm 的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
2.5 對貼片范圍的定位、劃墨線、按修復、補強設計要求進行。
2.6 被粘貼的混凝土表面應打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質，直至完全露出混凝土結構新面。轉角粘貼處應進行導角處理并打磨加以圓化。圓化半徑對于梁不應小于20mm；對于柱不應小于25mm。
2.7 清洗打磨過的構件表面，并使其充分干燥。
3、涂底膠
3.1 按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計量，電動攪拌器均勻攪拌，根據現場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內用完。
3.2 用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后（固化時間視現場氣溫而定，以指觸干燥為準）再進行下一工序的施工。一般固化時間為2～3d。
4、找平
4.1 混凝土表面凹陷部位應用環(huán)氧膩子填補平整，模板接頭等出現高度差的部位也應填補，盡量減小高度差，再用砂紙打磨平整。
4.2 轉角處也修補成光滑的圓弧且半徑不小于10mm。在找平材料表面指觸干燥后，進行下一工序的施工。
5、粘貼
5.1 按設計要求的尺寸及層數裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長度一般應在3m之內。
5.2 調配、攪拌粘貼材料浸漬樹脂，均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些。
5.3 粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位無誤后剝去離型紙，用特制滾子反復沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布。多層粘貼應重復上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。
5.4 在后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
5.5 碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm，碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。
6、保護：加固后的碳纖維表面應進行抹灰保護。在碳纖維表面的樹脂固化之前，撒一層干燥粗砂，再采取抹灰措施。當設計有耐火極限的要求時，按選用的防火涂料進行施工，并保證防護材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結。
注意事項
 采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時，應由專業(yè)施工隊伍進行施工。
施工過程中應避免碳纖維片材彎折。